JPH0772613B2 - In-furnace denitration control method - Google Patents
In-furnace denitration control methodInfo
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- JPH0772613B2 JPH0772613B2 JP61077759A JP7775986A JPH0772613B2 JP H0772613 B2 JPH0772613 B2 JP H0772613B2 JP 61077759 A JP61077759 A JP 61077759A JP 7775986 A JP7775986 A JP 7775986A JP H0772613 B2 JPH0772613 B2 JP H0772613B2
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- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はボイラの燃焼制御方式に係り、特に燃焼時に発
生する窒素酸化物を低減するに好適な炉内脱硝制御方法
に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a combustion control system for a boiler, and more particularly to a furnace denitration control method suitable for reducing nitrogen oxides generated during combustion.
従来のこの腫の炉内脱硝制御方式は、特開昭58-19608号
公報に記載されているように、ボイラの窒素酸化物(以
下、NOxと略称する)の発生濃度を極力低減することを
目的としているものである。上記従来の制御方式は、ボ
イラの負荷変化時におけるNOxの過渡的な上昇を効果的
に抑制することが可能であるものである。The conventional in-furnace denitration control system for this tumor is to reduce the nitrogen oxide (NOx) generation concentration of the boiler as much as possible, as described in JP-A-58-19608. It is what you are aiming for. The conventional control method described above is capable of effectively suppressing a transient increase in NOx when the load on the boiler changes.
しかしながら、上記従来の制御方式においては、ボイラ
燃焼試験により、一次ガスダンパ、混合ガスダンパの開
度を各負荷帯によつて決めているために、通常負荷運用
においてはNOx値を可変に制御することが出来なかつ
た。However, in the above conventional control method, since the opening degree of the primary gas damper and the mixed gas damper is determined by each load zone by the boiler combustion test, the NOx value can be variably controlled in normal load operation. I couldn't do it.
このため夏期々中において、時に光化学注意報発令に伴
い緊急NOx値低減指令が出た場合などは、過剰空気量(O
2設定)を手動操作することで対応しなければならない
という問題があつた。また、従来のボイラ煙道に設置さ
れたNOx低減装置においては、きめ細かなNOx値制御が不
可能であるという問題もあつた。Therefore, during the summer months, when an emergency NOx reduction command is issued due to the photochemical warning, the excess air amount (O
There was a problem that we had to deal with it by manually operating ( 2 settings). Further, in the conventional NOx reduction device installed in the boiler flue, there is a problem that it is not possible to perform detailed NOx value control.
本発明の目的は、上記問題点を解決し、ボイラ煙道にNO
x低減装置を設けることなく、NOxの低減化を図り、か
つ、きめ細かなNOx値の制御を可能とする炉内脱硝制御
方法を提供することにある。The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a NO
An object of the present invention is to provide a method for controlling NOx removal in a furnace that reduces NOx and enables fine control of the NOx value without providing an x reduction device.
上記目的を達成するために本発明は、燃焼用空気と排ガ
スとを燃焼室に取り込み、これらの配合を可変にしてバ
ーナ部の燃焼状態を変えることにより、窒素酸化物を低
減させる方法であって、各段バーナに供給する前記燃焼
用空気及び排ガスより取り出した混合ガス、及び一次ガ
スの各流量を可変制御する炉内脱硝制御方法において、
前記各段バーナごとに、バーナ制御と、空気及びガス流
量制御とを、一体としたコントローラに格納するととも
に、前記コントローラに、負荷に対する空気比、アフタ
ーエアポートへの空気比を設定し、これに対して窒素酸
化物の目標指標をいくつか設定してその間に補間するこ
とにより、前記負荷及び窒素酸化物目標指標に対する燃
焼空気、混合ガス、一次ガスの各流量値を設定し、この
設定した各流量値になるように前記各流量を制御するこ
とを特徴とする方法である。In order to achieve the above object, the present invention is a method for reducing nitrogen oxides by incorporating combustion air and exhaust gas into a combustion chamber and changing the composition of these to change the combustion state of the burner section. In the furnace denitration control method for variably controlling each flow rate of the mixed gas taken out from the combustion air and exhaust gas supplied to each stage burner, and the primary gas,
For each stage burner, the burner control and the air and gas flow rate control are stored in an integrated controller, and the air ratio to the load and the air ratio to the after air port are set in the controller. By setting several target indicators of nitrogen oxides and interpolating between them, the flow rate values of combustion air, mixed gas, and primary gas for the load and nitrogen oxide target indicators are set, and the set flow rates are set. It is a method characterized in that each of the flow rates is controlled so as to have a value.
上記構成によれば、各段バーナごとに、空気及びガス流
量制御と、バーナ制御を一体としたコントローラに格納
したことにより、空気、ガス(混合ガス、一次ガス)間
の信号取り合いが簡素化され、バーナ点消化時のNOx発
生に対し、バーナ点消化と空気、ガス流量制御のタイミ
ングを細かく制御することができる。According to the above configuration, the air / gas flow rate control and the burner control are stored in the controller integrated for each stage burner, so that the signal exchange between air and gas (mixed gas, primary gas) is simplified. The timing of burner digestion and air / gas flow rate control can be finely controlled for NOx generation during burner digestion.
そして、各段バーナに供給される燃焼用空気、混合ガ
ス、及び一次ガスの各流量が、例えばバーナ入口空気ダ
ンパ、アフタエアポートダンパにより可変制御されると
ともに、一方、それら流量をNOx目標指標(目標に相当
するが、NOx値そのものではなく、NOx値を0〜100%の
レベルに規定化したもののため、目標指標と呼ぶ。)と
ボイラ入力指令から求められる空気−ガス比補正信号に
よって、NOx目標指標になるように制御する。Then, the flow rates of the combustion air, the mixed gas, and the primary gas supplied to each stage burner are variably controlled by, for example, the burner inlet air damper and the after air port damper, while the flow rates are controlled by the NOx target index (target). However, it is not the NOx value itself, but the NOx value is regulated to a level of 0 to 100%, so it is called a target index.) And the NOx target is calculated by the air-gas ratio correction signal obtained from the boiler input command. Control to become an index.
すなわち、第6図及び第7図に示したように、負荷及び
NOxマスタに対する空気比、AA比(アフターエア比,ア
フターエアポートへの空気比率)を次のように計算す
る。負荷に対する空気比、AA比は、第7図の曲線で与え
られ、NOxの目標指標であるNOxマスタが0%、50%、10
0%に対するカーブを、第6図のFx60、61、62で設定す
る。NOxマスタ50%を基準に、0〜50%については加算
器67で減算し、50〜100%については加算して空気比、A
A比を求める。つまり、第7図の曲線上のある一定負荷
において、NOxマスタ0%と50%時の差を減算器65で求
め、NOxマスタが0〜50%の間にある場合、0〜50%の
差(減算器65の出力)を乗算器63を用い、補間法にて求
め、加算器67で50%の値から減算する。50〜100%の時
は、減算器66、乗算器64を用い、加算器67で加算する。That is, as shown in FIG. 6 and FIG.
Calculate the air ratio to the NOx master and the AA ratio (after air ratio, air ratio to the after air port) as follows. The air ratio and the AA ratio with respect to the load are given by the curve in Fig. 7, and the NOx target index of NOx master is 0%, 50%, 10%.
Set the curve for 0% with Fx60, 61, 62 in Fig. 6. Based on the NOx master 50%, the adder 67 subtracts 0 to 50%, and adds 50 to 100% to the air ratio, A
Find the A ratio. That is, at a certain load on the curve of FIG. 7, the difference between the NOx master 0% and 50% is obtained by the subtractor 65, and when the NOx master is between 0 and 50%, the difference of 0 to 50%. The (output of the subtractor 65) is obtained by the interpolation method using the multiplier 63, and the adder 67 subtracts it from the 50% value. At the time of 50 to 100%, the subtractor 66 and the multiplier 64 are used, and the adder 67 adds.
このようにして設定した流量値になるように、各ダンパ
を動作させて燃焼用空気、混合ガス、及び一次ガスの各
流量を制御し、これによりNOx値を変更する際において
も燃焼系統制御を自動のまま運用でき、さらに、燃焼状
態を安定した運用が可能となる。The dampers are operated to control the flow rates of the combustion air, the mixed gas, and the primary gas so that the flow rate value set in this way is achieved, and as a result, the combustion system control is performed even when the NOx value is changed. It can be operated as it is and it can be operated in a stable combustion condition.
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第2図は本発明が適用される火力発電プラントの概略構
成を示す構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a thermal power plant to which the present invention is applied.
第2図において、1はボイラ、2はタービン、3は発電
機、4は給水ポンプ、5はスプレ弁、6は燃料弁、7は
押込通風フアン、8はガス再循環フアンである。これら
を系統に分類すると、燃焼プロセス9、水蒸気プロセス
10、燃料プロセス11、通風プロセス12の4つの系統に分
けられる。In FIG. 2, 1 is a boiler, 2 is a turbine, 3 is a generator, 4 is a water supply pump, 5 is a spray valve, 6 is a fuel valve, 7 is a forced draft fan, and 8 is a gas recirculation fan. If these are classified into systems, combustion process 9, steam process
It is divided into four systems: 10, fuel process 11, and ventilation process 12.
第3図は火力発電プラント全体構成を示す構成図であ
る。図中符号41は燃焼排ガスにより燃焼用空気を予熱す
る空気予熱器、42はバーナ部であり各段毎に空燃比を調
整して炉内脱硝を行う装置である。FIG. 3 is a configuration diagram showing the overall configuration of a thermal power plant. In the figure, reference numeral 41 is an air preheater for preheating combustion air with combustion exhaust gas, and 42 is a burner unit for adjusting the air-fuel ratio at each stage to perform denitration in the furnace.
302,312,322,342および352は風箱入口空気ダンパであ
り、バーナ段の燃焼用空気量を調節するものである。30
1,311,321,331,341および351はガス混合ダンパであり燃
焼用空気に注入する燃焼排ガス量を調整するものであ
る。303,313,323および333は一次ガスダンパでありバー
ナ部に直接注入する燃焼排ガス量を調整するものであ
る。43は復水器、44は低圧給水加熱器、45は脱気器、46
は高圧給水加熱器、47は蒸発器、48は一次過熱器、410
は三次過熱器、411は再熱器である。302, 312, 322, 342 and 352 are wind box inlet air dampers for adjusting the combustion air amount of the burner stage. 30
1, 311, 321, 331, 341 and 351 are gas mixing dampers, which adjust the amount of combustion exhaust gas injected into the combustion air. Reference numerals 303, 313, 323 and 333 are primary gas dampers for adjusting the amount of combustion exhaust gas directly injected into the burner section. 43 is a condenser, 44 is a low-pressure feed water heater, 45 is a deaerator, 46
Is a high-pressure feed water heater, 47 is an evaporator, 48 is a primary superheater, 410
Is a tertiary superheater and 411 is a reheater.
第4図は本発明が適用される炉内脱硝ボイラの燃焼系統
を示す系統図である。FIG. 4 is a system diagram showing a combustion system of a denitration boiler in a furnace to which the present invention is applied.
燃焼系統は、バーナ段が4段構成となつており、M1バー
ナ30と、M2バーナ31と、M3バーナ32と、Pバーナ33と、
2段のアフターエアポート34,35とから構成されてい
る。尚、Mバーナ(メインバーナ)は主バーナ、Pバー
ナ(プラネットバーナ)は低NOx化のための追加バーナ
のことである。The combustion system has four burner stages, and includes M1 burner 30, M2 burner 31, M3 burner 32, P burner 33,
It consists of two stages of after-airports 34 and 35. The M burner (main burner) is a main burner, and the P burner (planet burner) is an additional burner for reducing NOx.
各段のバーナ30,31,32,34および35には空気ダンパ302,3
12,322および332と、混合ガスダンパ301,311,321および
331と、一次ガスダンパ303,313,323および333が設置さ
れている。Air dampers 302,3 on burners 30, 31, 32, 34 and 35 of each stage
12,322 and 332 and mixed gas dampers 301,311,321 and
331 and primary gas dampers 303, 313, 323 and 333 are installed.
空気ダンパ302,312,322,332,342および352は、M1〜3バ
ーナ30,31,32およびPバーナ33,アフターエアポート34,
35の空気流量を調節する。M1〜3バーナ30,31,32および
Pバーナ33の空気流量の調整は、各段バーナの燃料量に
見合つて各段バーナ入口の空気ダンパを調整することに
より空気/燃料を規定値に調整する。The air dampers 302, 312, 322, 332, 342 and 352 are M1 to 3 burners 30, 31, 32 and P burner 33, after air port 34,
Adjust the air flow rate of 35. The air flow rate of the M1 to 3 burners 30, 31, 32 and the P burner 33 is adjusted by adjusting the air damper at the inlet of each stage burner in accordance with the fuel amount of each stage burner to a specified value. .
アフターエアポート34,35への空気流量は、合計空気量
からM1〜3バーナ30,31,32,およびPバーナ33に供給さ
れる空気量を差し引いたものを流すようにし、総合計で
の空燃比を調整する。The air flow rate to the after-air ports 34 and 35 should be the total air amount minus the amount of air supplied to the M1 to 3 burners 30, 31, 32, and the P burner 33, and the air-fuel ratio in the total sum Adjust.
また、Mバーナ30〜32、Pバーナ33への供給空気流量に
対しては、NOx目標値からの空気比で補正して空気ダン
パ302〜322,332の指令を求める。Further, the flow rates of the air supplied to the M burners 30 to 32 and the P burner 33 are corrected by the air ratio from the NOx target value to obtain the commands of the air dampers 302 to 322,332.
NOx値を低減するには、燃焼状態を悪くすることにより
可能となる。従って、NOx値を下げるには空気ダンパ302
〜322,332を閉方向に動作させ、バーナ(30〜33)段に
供給する酸素濃度を低くする方向に動作させる。The NOx value can be reduced by making the combustion state worse. Therefore, to reduce the NOx value, the air damper 302
~ 322,332 are operated in the closing direction to decrease the oxygen concentration supplied to the burner (30-33) stage.
排ガス混合ダンパ301,311,321,331は、バーナ段に供給
される燃料流量に見合つた排ガス量を注入し、各段空気
流量の酸素濃度を規定の値になるように制御する。この
排ガス混合ダンパ301,311,321,331への指令は、燃料空
気量に見合つた、排ガス混合比率に対しNOx目標値の補
正をして求める。The exhaust gas mixing dampers 301, 311, 321, 331 inject an amount of exhaust gas commensurate with the flow rate of fuel supplied to the burner stage and control the oxygen concentration of each stage air flow rate to a prescribed value. The command to the exhaust gas mixture dampers 301, 311, 321, 331 is obtained by correcting the NOx target value for the exhaust gas mixture ratio corresponding to the fuel air amount.
NOxを低減させるためには、上記の様に燃焼状態を悪く
することであり、排ガス混合量を増やし風箱空気の酸素
濃度を低くする方向に動作させるため排ガス混合ダンパ
301,311,321,331,341,351は開方向に動作する。In order to reduce NOx, the combustion state is deteriorated as described above, and the exhaust gas mixing damper is operated in order to increase the exhaust gas mixing amount and decrease the oxygen concentration in the wind box air.
301,311,321,331,341,351 move in the opening direction.
一次ガスダンパ303,313,323,333は、上記排ガス混合ダ
ンパと同様に、バーナ(30,31,32,33)段に供給される
燃料流量に見合つた排ガス量をバーナに供給しバーナ炎
を長くする働きをさせる。NOx値を低減するには、燃焼
温度を低くすることが効果的であり、上述したように一
次ガス流量を増やすことにより、燃焼に必要な酸素の濃
度を低くし、燃焼を遅くすることにより燃焼温度も低く
するものである。一次ガスダンパ303,313,323,333にお
いても燃料流量に見合つた一次ガス注入量に対しNOx目
標値の補正を加え、一次ガスダンパ指令値を求める。The primary gas dampers 303, 313, 323, 333 serve to prolong the burner flame by supplying the burner flame with an amount of the exhaust gas commensurate with the flow rate of the fuel supplied to the burner (30, 31, 32, 33) stage, like the exhaust gas mixing damper. To reduce the NOx value, it is effective to lower the combustion temperature.By increasing the primary gas flow rate as described above, the concentration of oxygen required for combustion is lowered, and the combustion is slowed down. It also lowers the temperature. Also in the primary gas dampers 303, 313, 323, 333, the primary gas damper command value is calculated by adding the NOx target value correction to the primary gas injection amount commensurate with the fuel flow rate.
第5図はプラント自動制御装置の構成を示すブロツク図
である。図中符号52はマスターコントローラ、53は水蒸
気プロセス系統コントローラ、54は燃料プロセス系統コ
ントローラ、55は燃焼プロセス系統コントローラ、56は
通風プロセスコントローラである。FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the plant automatic control system. In the figure, reference numeral 52 is a master controller, 53 is a steam process system controller, 54 is a fuel process system controller, 55 is a combustion process system controller, and 56 is a ventilation process controller.
520は主タービンの調速制御コントローラ、530は給水ポ
ンプ制御コントローラ、531はスプレ制御コントロー
ラ、540はMバーナ燃料流量制御コントローラ、541はP
バーナ燃料流量制御コントローラ、550は各バーナ段毎
の空気・ガス流量制御とバーナ制御を行うコントロー
ラ、551は空気・ガス流量制御を行うコントローラ、560
は押込通風フアン制御コントローラ、561はガス再循環
制御コントローラである。これらの要素520〜561は機器
コントローラであり、プラントの系統機器単位に制御系
統が構成されている。520 is a main turbine speed control controller, 530 is a water supply pump control controller, 531 is a spray control controller, 540 is an M burner fuel flow rate control controller, and 541 is P.
Burner fuel flow rate controller, 550 is a controller that performs air / gas flow rate control and burner control for each burner stage, 551 is a controller that controls air / gas flow rate, 560
Is a forced draft fan controller and 561 is a gas recirculation controller. These elements 520 to 561 are device controllers, and a control system is configured for each system device of the plant.
マスタコントローラ52は中央給電所からのプラント負荷
指令50よりボイラ入力指令51を求める各系統コントロー
ラ53〜56に与える。The master controller 52 gives the boiler input command 51 from the plant load command 50 from the central power supply station to the respective system controllers 53 to 56 which obtain the boiler input command 51.
水蒸気プロセスコントローラ53は、ボイラ入力指令に見
合つた給水流量指令532を求め、給水ポンプ制御コント
ローラ530に与える。又、ボイラ入力指令より蒸気温度
の設定を求めるスプレ流量指令533をスプレ制御コント
ローラ531に与える。The steam process controller 53 obtains a feedwater flow rate command 532 that matches the boiler input command, and supplies it to the feedwater pump controller 530. Further, a spray flow rate command 533 for requesting the setting of the steam temperature from the boiler input command is given to the spray control controller 531.
燃料プロセス系統コントローラ54は、ボイラ入力指令か
ら燃料流量指令を求め、Mバーナ30〜31とPバーナ32へ
の燃料指令配令を行い、それぞれのバーナに対しての合
計燃料流量指令を与える。The fuel process system controller 54 obtains a fuel flow rate command from the boiler input command, issues a fuel command to the M burners 30 to 31 and the P burner 32, and gives a total fuel flow rate command to each burner.
燃焼プロセス系統コントローラ55は、ボイラ入力指令よ
り各段のバーナ本数制御指令552を求めるとともに、M
およびPバーナ30〜32および33の燃料流量に見合つた各
段の空気流量指令553を求める。この各段に対してのバ
ーナ本数制御指令552、および空気流量指令553を基に各
段のバーナ制御と空気・ガス流量制御を行うコントロー
ラ550にて燃焼状態をプラント運用に敵した状態に保つ
べく制御する。さらに、合計空気流量を制御するために
補償空気−ガス流量指令554を求め、空気・ガス流量制
御コントローラ551に与える。The combustion process system controller 55 obtains the burner number control command 552 for each stage from the boiler input command, and M
And the air flow rate command 553 of each stage corresponding to the fuel flow rate of the P burners 30 to 32 and 33 is obtained. Based on the burner number control command 552 for each stage and the air flow rate command 553, the controller 550 that performs burner control and air / gas flow rate control of each stage should keep the combustion state in a state suitable for plant operation. Control. Further, a compensating air-gas flow rate command 554 is obtained in order to control the total air flow rate, and is given to the air / gas flow rate control controller 551.
通風プロセスコントローラ56は、ボイラ入力指令からガ
ス再循環フアン8の入力ダンパ指令及び押込通風フアン
7への指令を求め制御を行うものである。The ventilation process controller 56 obtains and controls the input damper command of the gas recirculation fan 8 and the command to the forced draft fan 7 from the boiler input command.
この様に構成された、プラントの制御系において、炉内
脱硝ボイラでは、各段での空燃比を最適にコントロール
することにより、超低NOx運転を実現しようとするもの
である。NOx制御系は、各段のバーナ制御と、空気・ガ
ス流量制御とを行うコントローラ550,550a,550b,550cお
よび空気・ガス流量制御コントローラ551,551aに含まれ
る。In the plant control system configured as described above, the in-core NOx removal boiler intends to realize ultra-low NOx operation by optimally controlling the air-fuel ratio at each stage. The NOx control system is included in the controllers 550, 550a, 550b, 550c and the air / gas flow rate control controllers 551, 551a that perform the burner control of each stage and the air / gas flow rate control.
第1図は、バーナ制御と空気・ガス流量制御を行うコン
トローラと、空気・ガス流量制御コントローラの制御内
容とを示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a controller for performing burner control and air / gas flow rate control, and control contents of the air / gas flow rate control controller.
バーナを有する一段当りの空気・ガス流量制御は、第4
図に示すMバーナ30〜33、Pバーナ33の如くバーナ入口
空気ダンパ302,312,322,332と、混合ガスダンパ301,31
1,321,331および一次ガスダンパ303,313,323,333によつ
て制御される。The air / gas flow rate control per stage with a burner is the fourth
Burner inlet air dampers 302, 312, 322, 332 and mixed gas dampers 301, 31 such as M burners 30 to 33 and P burner 33 shown in the figure.
Controlled by 1,321,331 and primary gas dampers 303,313,323,333.
バーナ入口空気ダンパ開度はバーナ段燃料流量101から
関数発生器104により当該ガーナ段に供給されている燃
料流量に見合つた理論空気流量を求め、その理論空気量
に対してECO出口(Economizer:節炭器のことで、節炭器
は給水を排ガスで加熱するものであり、ECO出力とはボ
イラ出口を指す)ガスの酸素濃度を規定値に保つための
補正を乗算器105にて行い、その後、ボイラ入力指令103
とNOx目標指標102とより、現在の燃焼状態に最適な空気
比補正信号106を空気比演算器100より求め、この補正を
乗算器107にて行い、バーナ入口空気流量指令値を求め
る。この指令値と、当該バーナ段の空気流量108との偏
差を減算器109にて算出し、その偏差に対して比例積分
演算器110にて比例積分演算することにより決定され
る。The burner inlet air damper opening is calculated from the burner stage fuel flow rate 101 by the function generator 104 to find the theoretical air flow rate that matches the fuel flow rate being supplied to the relevant ghana stage, and the ECO outlet (Economizer: The charcoal is a charcoal heater that heats the feed water with exhaust gas, and the ECO output refers to the boiler outlet.) The multiplier 105 performs correction to keep the oxygen concentration of the gas at a specified value, and then , Boiler input command 103
From the NOx target index 102 and NOx target index 102, the air ratio correction signal 106 that is most suitable for the current combustion state is obtained from the air ratio calculator 100, and this correction is performed by the multiplier 107 to obtain the burner inlet air flow rate command value. The difference between this command value and the air flow rate 108 of the burner stage is calculated by the subtractor 109, and the proportional-plus-integral calculator 110 performs proportional-plus-integral calculation on the difference.
バーナ入口空気ダンパ302,312,322,332は、NOxを低減す
る場合には、閉方向に動作するため、NOx目標指標を下
げると前記空気比補正信号は減じ、バーナ入口空気流量
指令値を下げ方向に動作させる。When reducing NOx, the burner inlet air dampers 302, 312, 322, 332 operate in the closing direction. Therefore, when the NOx target index is lowered, the air ratio correction signal is reduced and the burner inlet air flow rate command value is operated in the lowering direction.
混合ガスダンパ301,311,321,331は、バーナ風箱内の酸
素濃度を規定値に保つべく、排ガスをバーナ入口空気と
混合するもので、排ガス酸素濃度が各々の負荷にて決ま
つた値であるべく空気流量をバーナ入口空気ダンパ302
およびアフタエアダンパ342,352で制御されているた
め、バーナ入口空気ダンパと同様、当該バーナ段に供給
される理論空気量より関数発生器120で混合ガス流量目
標値を求め、さらにNOx目標指標と、ボイラ入力指令よ
りGM比(ガスミキシング比:混合ガスの比率)補正信号
121の補正を乗算器122にて行い、混合ガス流量指令値
と、当該混合ガス流量との偏差より、比例積分演算によ
り混合ガスダンパ開度を決定する。The mixed gas dampers 301, 311, 321, 331 mix the exhaust gas with the burner inlet air in order to keep the oxygen concentration in the burner air box at a specified value.The air flow rate is adjusted so that the exhaust gas oxygen concentration is a value determined by each load. Inlet air damper 302
Since it is controlled by the after-air dampers 342 and 352, similar to the burner inlet air damper, the mixed gas flow rate target value is obtained by the function generator 120 from the theoretical air amount supplied to the burner stage, and further the NOx target index and the boiler are set. GM ratio (gas mixing ratio: ratio of mixed gas) correction signal from input command
The correction of 121 is performed by the multiplier 122, and the opening degree of the mixed gas damper is determined by proportional integral calculation from the deviation between the mixed gas flow rate command value and the mixed gas flow rate.
混合ガスダンパ、NOxを低減する場合、開方向に動作し
風箱の酸素濃度を下げる方向に動作する。従つて、NOx
目標指標を下げると混合ガス流量指令値を上げる方向に
動作する。When reducing the mixed gas damper and NOx, it operates in the open direction and operates in the direction to reduce the oxygen concentration in the air box. Therefore, NOx
When the target index is lowered, the mixed gas flow rate command value is increased.
一次ガスダンパ303,313,323,333は、バーナ負荷である
当該段バーナに供給される燃料を基に一次ガス流量設定
値を関数発生器130にて求め、NOx目標指標とボイラ入力
指令とによりPG比(プライマリーガス比:一次ガスの比
率)補正信号131の補正を乗算器132にて行い、一次ガス
流量指令値を求める。The primary gas dampers 303, 313, 323, 333 obtain the primary gas flow rate set value with the function generator 130 based on the fuel supplied to the stage burner which is the burner load, and the PG ratio (primary gas ratio: primary gas ratio: primary gas ratio: The ratio of primary gas) The correction signal 131 is corrected by the multiplier 132 to obtain the primary gas flow rate command value.
この指令値と、当該一次ガス流量との偏差より、比例積
分演算により、一次ガスダンパの開度を決定する。The opening degree of the primary gas damper is determined by the proportional-plus-integral calculation from the deviation between this command value and the primary gas flow rate.
一次ガスダンパ303,313,323,333は、燃料と、空気およ
び排ガスとの混合気体の間に層を作る一次ガスを与える
もので、NOx低減に際しては、この一次ガスの量を多く
し、燃焼反応を遅くし燃焼温度を下げる方向に働くもの
で、NOx目標指標を下げると、一次ガス流量を増やす方
向に動作するため、一次ガスダンパは開方向に動作す
る。The primary gas dampers 303, 313, 323, 333 provide a primary gas that forms a layer between the fuel and a mixed gas of air and exhaust gas, and when reducing NOx, increase the amount of this primary gas to slow down the combustion reaction and increase the combustion temperature. It works in the lowering direction, and when the NOx target index is lowered, it operates in the direction of increasing the primary gas flow rate, so the primary gas damper operates in the opening direction.
アフタエアポートダンパ342,352は、合計空気流量指令
から、M,Pの各バーナ段のバーナ入口空気流量指令の総
和を差し引いた残りで、アフターエアポート空気流量目
標値を低減し、それに見合つた開度に設定する。After-air port dampers 342 and 352 reduce the after-air port air flow rate target value with the remainder after subtracting the sum of the burner inlet air flow rate commands for the M and P burner stages from the total air flow rate command, and set the opening to match it. To do.
すなわち、合計空気流量目標値140に対してECO出口ガス
の酸素濃度を規定値に補つための補正を乗算器141にて
行い、合計空気流量指令値143を求めその値よりMバー
ナ30〜32およびPバーナ33のバーナ入口空気流量指令値
の総和を減算器142にて差し引き、アフタエアポート空
気流量目標値を算出する。That is, the total air flow rate target value 140 is corrected by the multiplier 141 to compensate the oxygen concentration of the ECO outlet gas to the specified value, and the total air flow rate command value 143 is calculated. And the sum of the burner inlet air flow rate command values of the P burner 33 is subtracted by the subtractor 142 to calculate the after air port air flow rate target value.
このアフタエアポート空気流量目標値に対して下段のア
フターエアポート342に対しては、NOx目標指標とボイラ
入力指令からAA比補正信号143の補正を乗算器144にて行
い、アフタエアポート空気流量指令値を求める。この指
令値と当該アフターエアポート空気流量の偏差を基に比
例積分演算することにより、アフタエアポートダンパ34
2の開度を決定する。For the after air port 342 in the lower stage with respect to this after air port air flow rate target value, the multiplier 144 corrects the AA ratio correction signal 143 from the NOx target index and the boiler input command, and the after air port air flow rate command value is calculated. Ask. By performing proportional integral calculation based on the deviation between this command value and the after-air port air flow rate, the after-air port damper 34
Determine the opening of 2.
一方、上段のアフタエアポート空気流量指令値は、アフ
タエアポート空気目標値より、AA比補正の加わつた上段
アフタエアポート空気指令値を減算器145により減算
し、下段アフタエアポート空気指令値を求める。この指
令値と当該下段アフタエアポート空気流量の偏差を比例
積分演算することによりアフタエアポートダンパ352の
開度を決定する。On the other hand, for the after-air port air flow rate command value of the upper stage, the lower-stage after-air port air command value is obtained by subtracting the upper-stage after-air port air command value with AA ratio correction from the after-air port air target value by the subtractor 145. The opening degree of the after-air port damper 352 is determined by proportionally integrating the deviation between the command value and the lower after-air port air flow rate.
ここで、NOx目標指標102と、ボイラ入力指令103より各
空気・ガス比補正を求める機能について第6図及び第7
図をもとに説明する。Here, the NOx target index 102 and the function of obtaining each air / gas ratio correction from the boiler input command 103 are shown in FIGS. 6 and 7.
It will be described with reference to the drawings.
関数発生器60,61,62は、ボイラ入力指令に対するNOxマ
スタ(NOx目標指標102)0%,50%,100%に対する空気
比補正量を示す。空気比およびAA比補正においては、NO
xマスタ100%が大きく、0%は小さい値に設定する。減
算器65,66は、それぞれNOxマスタ0〜50%時の空気比、
AA比補正量の偏差、NOxマスタ50〜100%時の空気比、AA
比補正量の偏差を表わす。The function generators 60, 61, 62 indicate the air ratio correction amounts for the NOx master (NOx target index 102) 0%, 50%, 100% with respect to the boiler input command. NO for air ratio and AA ratio correction
x Set the master 100% to a large value and 0% to a small value. The subtracters 65 and 66 are air ratios when the NOx master is 0 to 50%,
AA ratio correction amount deviation, air ratio at NOx master 50-100%, AA
Indicates the deviation of the ratio correction amount.
NOxマスタの値により、これらの偏差は第8図および第
9図の如く乗算器63,64にてゲインを与え前記偏差に対
し補間法にて、NOxマスタ50%時の関数発生器61からの
偏差を与える。Depending on the value of the NOx master, these deviations are given gains by the multipliers 63 and 64 as shown in FIGS. 8 and 9, and the deviation is interpolated from the function generator 61 when the NOx master is 50%. Give the deviation.
上記補間法により求めたNOxマスタ50%時からの偏差を
加算器67にて、関数発生器61の出力と加算し、空気比、
AA比補正信号を求める。The deviation from the NOx master 50% time obtained by the above interpolation method is added to the output of the function generator 61 by the adder 67 to obtain the air ratio,
Obtain the AA ratio correction signal.
一方、GM比、PG比補正信号においては、NOxマスタ信号
に対するおのおののGM比、PG比補正信号の特性が逆であ
るため、関数発生器60,62の設定が逆となる(第10
図)。これは、空気量と排ガス量のNOx値との関係から
もわかる。On the other hand, in the GM ratio and PG ratio correction signals, since the characteristics of the GM ratio and PG ratio correction signals with respect to the NOx master signal are opposite, the settings of the function generators 60 and 62 are reversed (10th).
Figure). This can be seen from the relationship between the air amount and the NOx value of the exhaust gas amount.
尚、NOxマスタの設定は、0〜100%間を連続的に設定出
来、0%がNOx値が低い方向100%がNOx値が高いことを
示す。The setting of the NOx master can be continuously set between 0 and 100%, and 0% indicates that the NOx value is low and 100% indicates that the NOx value is high.
以上述べたように本発明によれば、NOx目標値に対して
精密に制御でき、燃焼状態を安定にした運用を図りなが
らNOxの低減ができるという効果がある。As described above, according to the present invention, the NOx target value can be precisely controlled, and NOx can be reduced while operating in a stable combustion state.
第1図は本発明の実施例を示すブロツク図、第2図は火
力発電プラントの概略構成を示す構成図、第3図は同プ
ラントの全体構成を示す構成図、第4図はボイラの空気
・ガス煙風道を示す系統図、第5図はプラント自動制御
装置を示す構成図、第6図は空気・ガス補正回路を示す
回路図、第7図は負荷−空気比特性を示す図、第8図及
び第9図は空気比におけるNOxマスタ値特性を示す図、
第10図は負荷−空気比特性を示す図である。 1……ボイラ、2……タービン、3……発電機、30〜31
……Mバーナ、32……Pバーナ。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a thermal power plant, FIG. 3 is a configuration diagram showing the overall configuration of the plant, and FIG. 4 is a boiler air. A system diagram showing a gas flue airway, FIG. 5 is a configuration diagram showing an automatic plant control device, FIG. 6 is a circuit diagram showing an air / gas correction circuit, and FIG. 7 is a diagram showing load-air ratio characteristics, 8 and 9 are graphs showing NOx master value characteristics in air ratio,
FIG. 10 is a diagram showing load-air ratio characteristics. 1 ... Boiler, 2 ... Turbine, 3 ... Generator, 30-31
…… M burner, 32 …… P burner.
Claims (1)
み、これらの配合を可変にしてバーナ部の燃焼状態を変
えることにより、窒素酸化物を低減させる方法であっ
て、各段バーナに供給する前記燃焼用空気及び排ガスよ
り取り出した混合ガス、及び一次ガスの各流量を可変制
御する炉内脱硝制御方法において、 前記各段バーナごとに、バーナ制御と、空気及びガス流
量制御とを、一体としたコントローラに格納するととも
に、前記コントローラに、負荷に対する空気比、アフタ
ーエアポートへの空気比を設定し、これに対して窒素酸
化物の目標指標をいくつか設定してその間を補間するこ
とにより、前記負荷及び窒素酸化物目標指標に対する燃
焼空気、混合ガス、一次ガスの各流量値を設定し、この
設定した各流量値になるように前記各流量を制御するこ
とを特徴とする炉内脱硝制御方法。1. A method for reducing nitrogen oxides by introducing combustion air and exhaust gas into a combustion chamber and changing the composition of these to change the combustion state of the burner section, which is supplied to each stage burner. In the furnace denitration control method for variably controlling each flow rate of the mixed gas taken out from the combustion air and the exhaust gas, and the primary gas, the burner control and the air and gas flow rate control are integrated for each stage burner. And stored in the controller, the air ratio to the load, the air ratio to the after air port, by setting some target index of nitrogen oxides against this, and interpolating between them, The flow rate values of the combustion air, the mixed gas, and the primary gas for the load and the nitrogen oxide target index are set, and the flow rates are set so as to reach the set flow rate values. A method for controlling denitration in a furnace, which comprises controlling
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61077759A JPH0772613B2 (en) | 1986-04-04 | 1986-04-04 | In-furnace denitration control method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61077759A JPH0772613B2 (en) | 1986-04-04 | 1986-04-04 | In-furnace denitration control method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62233617A JPS62233617A (en) | 1987-10-14 |
JPH0772613B2 true JPH0772613B2 (en) | 1995-08-02 |
Family
ID=13642856
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61077759A Expired - Lifetime JPH0772613B2 (en) | 1986-04-04 | 1986-04-04 | In-furnace denitration control method |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH0772613B2 (en) |
Families Citing this family (1)
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US7032388B2 (en) * | 2003-11-17 | 2006-04-25 | General Electric Company | Method and system for incorporating an emission sensor into a gas turbine controller |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59137708A (en) * | 1983-01-25 | 1984-08-07 | Babcock Hitachi Kk | Restricted combustion for nitrogen oxide |
JPS60226608A (en) * | 1984-04-23 | 1985-11-11 | Babcock Hitachi Kk | Low nitrogen oxide combustion device |
-
1986
- 1986-04-04 JP JP61077759A patent/JPH0772613B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS62233617A (en) | 1987-10-14 |
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